淺析“數字農業”發展趨勢與策略

目錄

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“數字農業”的內涵…………………………………………………………1

2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用……………………………………………1

2.1美國………………………………………………………………………………………1

2.2英國………………………………………………………………………………………2

2.3德國………………………………………………………………………………………2

3我國發展“數字農業”的緊迫性…………………………………………………2

4“數字農業”的發展趨勢………………………………………………………………3

4.1農業生產全流程智慧化將逐步成為現…………………………………………………3

4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛……………………………………………………3

4.3農業多元化公共服務將更加完善………………………………………………………4

5 “數字農業”的實踐策略……………………………………………………………4

5.1實現農業農村業務數字化和視覺化……………………………………………………4

5.2推動數字農業技術創新…………………………………………………………………5

5.3提高農業農村經營管理數字化水平…………………………………………………5

結語…………………………………………………………………………………………6

致謝………………………………………………………………………………………7

參考文獻……………………………………………………………………………………8

摘 要

數字農業是將資訊作為農業生產要素，用現代資訊科技對農業物件、環境和全過程進行視覺化表達、數字化設計、資訊化管理的現代農業。數字農業使資訊科技與農業各個環節實現有效融合，對改造傳統農業、轉變農業生產方式具有重要意義。本文總結了國外“數字農業”關鍵技術發展與應用,結合我國發展數字農業的緊迫性與當前數字農業的發展趨勢,對我國“數字農業”的發展提出了幾條實踐策略。

關鍵詞：數字農業；農業資訊化；發展策略

Abstract

Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.

Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy

淺析“數字農業”發展趨勢與策略

1“數字農業”的內涵

“數字農業”是農業數字經濟的重要實踐。當前，學術界和工業界尚未能夠對數字農業形成統一的定義。通用名稱包括資訊農業，精確農業，“ Internet + 農業”等等。本文中提到的數字農業基於農業資訊化，在農業鏈的所有環節中都強調了下一代資訊科技的重要作用，代表了農業產業的新視野。現代農業與資訊化的緊密結合使可以充分利用數字技術。數字技術在促進農業發展方面發揮著重要作用，並且不斷的提高現代農業產業的數字化水平，支援農村戰略的實施。

2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用

2.1美國

美國完善的農業產業基礎和數字技術體系促進農業發展。美國數字農業發展建立在農業生產高度專業化、規模化、企業化的基礎上，已經建成了完善的現代農業技術應用與管理系統。自20世紀90年代起，美國已開始應用數字農業技術，包括應用遙感技術對作物生長過程進行檢測和預報、在大型農機上安裝GPS裝置、應用GIS處理和分析農業資料等，對大田作物進行生產前、中、後期的全面監測與管理。在21世紀初已經實現“3S”技術、智慧機械系統和計算機網路系統在大農場中的綜合應用，智慧機械已經進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農業系統，基於物聯網技術與“3S”技術搭建的新型精準農業管理系統，用以進行精細農作、農機管理、農藝管理和計劃管理，可繪製農場產量的“數字地圖”，在機械化生產大農場中的市場佔有率達到了65％以上。在大資料、物聯網等數字技術飛速發展的助推下，美國數字農業技術已與農業生產的產前、產中、產後形成緊密銜接，應用範疇覆蓋從作物生長的微觀監測到巨集觀農業經濟分析。此外，美國也已形成完善的技術服務組織網路，美國服務類企業與公益性服務機構可為經營主體提供較為完善的技術服務，例如美國農業技術服務組織（FSA）為農民提供豐富的資訊。

2.2英國

英國資訊化技術應用助推精準農業。資訊化技術推動英國農業向數字化、智慧化、精準化的方向發展。英國農村地區資訊化基礎設施完備，網際網路、4G訊號已實現基本覆蓋。在此基礎上，精準農業技術得以實現在農業的全方位應用，如藉助遙感技術進行作物生產監測與產量預報、農業資源調查、農業生態環境評價和災害監測等；英國Massey Ferguson公司研發的“農田之星”資訊管理系統，藉助感測識別技術和GPS技術能夠更為精準地進行種植和養殖作業、資料記錄分析和制定解決方案；智慧機械已基本裝備衛星定位系統、電腦控制和軟體應用系統，能夠根據不同位置、不同質量的地塊情形實現自動化、精準化、變數化作業，同時可以採集作物資訊用以製作電子地圖和調整生產策略。2013年英國啟動《農業技術戰略》，提出了應用大資料、物聯網技術和智慧技術進一步發展精準農業，從而提升農業生產效率，如藉助GateKeeper專家系統提供輔助決策和農場管理、LELY擠奶機器人等智慧化裝置在養殖場中的應用、自動感知技術在施肥施藥機械上的應用、二維碼技術在農產品產銷環節的廣泛應用等。

2.3德國

德國關鍵技術與裝置的積極研發與推廣。在歐盟農業共同政策對數字農業的支援下，德國積極發展高水平數字農業，在農業生產高度機械化的基礎上，建立完善的計算機支援和輔助決策系統，提供數字農業綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支援數字農業核心技術與智慧裝置研發，並由大型企業牽頭，如德國拜耳公司投資2 億歐元支援數字農業佈局，已在60多個國家提供數字化解決方案，併發布旗下Xarvio品牌推廣數字農業，通過XarvioScouring識別系統高效識別和分析作物生長和病蟲害資訊，幫助農民優化田塊單獨管理和農田統籌優化。擁有百年曆史的德國農業機械製造商CLAAS集團結合第四代移動通訊技術和感測器技術，實現收割過程的全面自動化。

3我國發展“數字農業”的緊迫性

今年雖然受到疫情影響，但我國大部分農產品仍然是一個“大年”，怎樣解決需求下降、部分市場關閉、物流受阻等難題，把農貨順利賣出去，讓農民實現豐產又豐收？加速數字農業發展是不二法門。

農業長期保持著傳統形態，技術進步一直較慢，特別是進入資訊化時代後，農業技術滯後帶來的產業發展差距愈發顯著。隨著數字經濟的興起，越來越多的領域引入網際網路、大資料、人工智慧等技術，實現了智慧化、數字化重塑，生產率大幅度提高。2019 年，我國服務業、工業數字經濟滲透率分別為 37.8%、19.5%，但農業只有 8.2%，數字化改造的空間很大，需儘快趕上資訊社會的發展步伐。

農業數字化轉型是農業現代化的必然選擇，也是破解目前農業難題的一劑良方，瞄準這個主攻方向，無疑將為農業高質量發展提供新動能，給予農民更多獲得感。對廣大農民來講，農產品銷售難的問題最頭疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬。可以說，農業數字化水平滯後，農產品質量不穩定、難以標準化、產銷資訊不對稱等是導致農產品銷售難的主因。顯然，加快技術與傳統農業的融合，打造數字農業，對產業鏈進行全方位的數字化改造，使得傳統農業脫胎換骨，插上科技的翅膀騰飛，已成為農業發展新趨勢。

4“數字農業”的發展趨勢

4.1農業生產全流程智慧化將逐步成為現實

物聯網技術在現代農業生產設施和裝置領域中的應用極大地提高了現代農業生產設施和裝置的數字和智慧水平，實現了整個農業生產過程的數字化控制，實現了農業智慧化生產和管理。它可以解決由託管服務流程引起的一系列問題。在種植業中，重點是如何精確控制生產環節，例如育苗，播種，施肥，灌溉和病蟲害防治。當前，荷蘭，日本，以色列和其他國家正在使用大資料，人工智慧和資訊科技來促進數字化，精確化和智慧化作物種植的發展。

4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛

電子商務的飛速發展為農產品流通提供了新的平臺和基礎。例如，美國著名的新鮮食品電子商務公司LocalHarvest是一個平臺，該平臺整合了有機農業的上下游，並連線了中小型農場和消費者。LocalHarvest平臺基於從相關農場收集的基本資訊來支援地圖搜尋系統，使消費者能夠搜尋本地社群周圍的農場併購買難以儲存的新鮮農產品，例如蔬菜和禽蛋。農產品在快速物流系統下，可以快速送到消費者家中，從而大大提高農產品物流的效率和質量。

值得欣喜的是，近年來，全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源，重構產業鏈，培植人才，發力促進農產品上行。以河北省為例，近年來積極引入農業電商龍頭企業，與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作，持續在直播助農、農產品品牌孵化、新農商人才培養等領域，合力打造河北數字農業“新基建”。可以看到，利用大資料和分散式人工智慧技術匹配優化資源，將需求傳導給供給端，有效緩解了供需資訊不對稱造成的產銷脫節。在網際網路科技力量的加持下，傳統農業的“痛點”也得到有效解決，進一步打開了農產品從田間到餐桌的通路。

隨著電商農產品銷量的快速增長，廣大農民亦受益匪淺，農業生產模式發生重大變化，以需求引導生產、訂單式農業逐漸成為主流，精準種植、數字營銷提升了農民收入水平，促進更多農民融入數字農業的場景裡。以往很多滯銷農產品位於貧困地區，數字農業重塑產業鏈，幫助貧困戶掌握技術、融入市場，實現了造血扶貧。實踐證明，此種創新扶貧模式具有很強的活力。比如，拼多多的“農地雲拼”模式得到國務院扶貧辦的肯定，榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創新獎”。截至 2019 年底，拼多多平臺直連的農業生產者超過 1200 萬人，累計帶貧人數超百萬。

4.3農業多元化公共服務將更加完善

通過將移動網際網路和大資料等頂尖技術運用在農業公共服務，農業服務也更加便利和靈活。這也是數字農業發展的重要趨勢。一些國家為了促進數字農業的發展，在農業資訊化和農業公共服務方面做出了很多努力。

5 “數字農業”的實踐策略

5.1實現農業農村業務數字化和視覺化

加快建立涵蓋農業資源，農村產業，生產管理，產品質量，農業機械裝置和農村治理的資料庫。利用地理空間資訊科技和遙感技術整合空間資料，獲取耕地資源，漁業水資源，糧食生產功能區，現代化農業園區，特色農產品優勢區，特色鮮明的農業村莊，生產經營實體，村莊分佈等資料。地圖儲存在資料庫中，使農業和農村資源資料立體化。通過整合的農業排程系統，現場定點監控系統，整合的遙感資訊，無人機觀測和地面感測器網路，可以建立農作物的空間分佈。通過農作物的空間分佈，重大自然災害和其他動態空間圖，形成了一個一體化的全域地理資訊圖，為農業生產和管理的科學指導奠定了堅實的資料基礎。

5.2推動數字農業技術創新

創新，始終是鄉村振興的內生動力。要實現鄉村振興，離不開“數字農業”助力。手機變成新農具、直播成了新農活、資料成為新農資，隨著農業新業態新模式競相湧現，數字經濟發展紅利惠及三農必將更加給力，而農業資訊科技已然成為數字農業發展的關鍵支援。未來依靠農業科學院和大學等農業科學研究和技術開發機構來充分發揮農業科技企業作為創新主題的作用，促進數字農業領域的“產學研”合作，並著重於先進技術和核心技術。為了提高對關鍵技術的瞭解和研發，精確操作和智慧決策的數字化管理，智慧裝置的變數修改和應用，農產品的靈活處理，區塊鏈等技術，3S 加速，智慧識別，模型模擬，智慧控制和其他軟體和硬體產品數字農業的綜合應用，瞭解數字農業技術標準和規範體系的建立，數字農業技術創新以及應用服務系統的持續改進。

5.3 提高農業農村經營管理數字化水平

當前，就中國電子政務專案的發展而言，農業部門中的電子政務服務水平不能完全滿足領導決策應用程式和公共商務應用程式的功能要求。農業資訊服務的總體水平有待進一步提高。同時，這意味著中國農業資訊服務具有巨大的發展和利用空間。因此，有必要進一步擴大移動網際網路技術，雲端計算，大資料等先進技術在農業資訊服務領域的應用，並通過建立靈活，便捷，高效，透明的農業生產經營管理體系，為農民提供更多便捷和資訊服務。在資訊公開，政府公共關係，資訊服務，辦公室工作等方面，充分利用農民信箱和行動式農業和農村地區的服務功能，提高了園藝，畜牧，水產品，田間管理和智慧化管理水平。著眼於整個農業產業鏈的要求，以提高勞動生產率，研究和推廣適用於不同地形和環境的農業機械，並進一步促進農業“機器換人”。

結 語

數字農業的發展實現了對農業生產的自動，精確控制，智慧和科學管理，提高了農業的可控性，降低了生產成本，並減少了環境汙染，使農業向精準，環保和可持續的方向發展。此外，農村電子商務的發展可以有效克服農業產業化經營的不利因素，可以簡化交易聯絡，提高交易效率，降低成本，消除農民對庫存餘額的擔憂，並縮短生產週期。努力為農民提供更多的商機。由於時間和空間的限制，內容的選擇空間也越來越廣，這對於提高農業生產經營管理人員的科學文化素養具有重要意義。

致 謝

在這篇論文的撰寫過程中，我遇到了很多的困難和障礙，但都在老師、領導、同事、同學和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導和幫助，不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識，讓我非常感動，在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝!

同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學者，本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發，我將很難完成本篇論文的寫作。

同時也要感謝我的領導、同事、同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由於我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友不吝批評與指教。

參考文獻

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